组织异常缺陷
1、组织异常缺陷:是指铸件的金相组织出现不正常的情况,
影响金相组织的因素:
1.化学成分
2.冷却速度
如:金相组织本身的缺陷
一、灰铸铁
(一)石墨
1、石墨类型(A、B、C、D、E、F)不符合要求
4
石墨的形态:
5
1、分布特征
均匀无向性分布
2、形成条件
1)共晶成分(亚共晶)
2)冷速较慢
3、对性能的影响
好
6
1、分布特征
菊花状分布
2、形成条件
1)共晶成分(比A低)
2)冷速较快
3、对性能的影响
较好
7
1、分布特征
板条状分布
2、形成条件
1)过共晶成分
2)冷速慢
3、对性能的影响
不好
8
1、分布特征
晶间无向性分布(点状石墨)
2、形成条件
1)亚共晶成分
2)冷速快
3、对性能的影响
不好(现在观点:好)
9
1、分布特征
晶间有向性分布
2、形成条件
1)亚共晶成分(比D低)
2)冷速较慢
3、对性能的影响
不好
10
1、分布特征
星状分布
2、形成条件
1)过共晶成分
2)冷速较快
3、对性能的影响
不好
11
12
2、石墨长度不符合(8级)不符合要求
根据石墨尺寸的大小,将它分为八级。
13
(二)基体
1、珠光体的数量(8级)
珠98 珠95 珠90 珠80
珠70 珠60 珠50 珠40
2、珠光体的粗细程度
3、铁素体的数量
14
除组织本身缺陷外,还可能造成
缩孔、缩松、裂纹(热烈、冷裂)浇不足、跑火等
15
金相组织缺陷的影响因素
1、化学成分不合格
2、冷却速度控制不当
1)铸型材料
2)铸型紧实度、吃砂量
3)铸件结构
3、熔炼操作工艺
4、铁水的炉前处理
5、凝固特性的改变
16
组织缺陷的危害性
一、力学性能不符合要求
1、强度:抗拉强度、抗弯强度、屈服强度(脆性材料、塑性材料)抗压强度、抗剪强度(剪切强度)等;
2、塑性:伸长率、断面收缩率、冲击韧性(U形缺口、V形缺口、无缺口)、断裂韧性(球铁);
3、硬度:布氏硬度、洛氏硬度等。
二、加工性能恶化态
三、渗漏或泄漏
17
组织异常缺陷
一、偏析
铸件中化学成分不均匀的现象称为偏析
(一)偏析的分类
1、微观偏析
1)晶内偏析; 2)晶间偏析
2、宏观偏析
1)正偏析;2)逆偏析;3)比重(密度)偏析;4)带状偏析;5)V形偏析。
(二)防止对策
1、提高冷却速度;2、扩散退火。
18
二、硬点或硬区
机械加工时发现铸件上有个别点或局部区域硬度过高的缺陷。
1、特征:加工面上个别点或局部区域发亮。
2、形成原因:1)偏析;2)合金材料硬度对冷却速度的敏感性;3)硬质点和非金属夹杂物;4)打箱太早。
3、防止对策:1)合理设计化学成分;2)适当提高熔化温度;3)加强挡渣;4)合理确定打箱时间。
19
三、反白口
铸件的外层或表层是灰口而中心部位却是白口或麻口,故称之为反白口。
(一)特征:在铸件壁厚的中间处 P328图13-6
(二)形成原因
1、偏析学说;2、冷却速度学说;3、孕育衰退学说
小结:1、硫锰比过高,含硫量超过硫锰之间的平衡值;2、含氢量过高;3、稀土、镁的残留量过高;4、孕育不足;5、冷速大。
20
(三)防止对策
1、减少含硫量,控制锰硫比;
2、减少含氢量;
3、稀土、镁的残留量适当;
4、强化孕育;
5、控制冷却速度。
21
四、板块状黑斑断口
球墨铸铁或白口铸铁一种异常的宏观断口,断口由多块的、呈黑色的小平面板块形成,称之为板块状黑斑断口,或刻面断口。
(一)特征:板块状黑斑断口,呈放射壮粗而长的奥氏体枝晶形成的。 P329
(二) 危害性
1、降低力学性能;
2、渗漏或泄漏。
(三)形成原因
1、激冷奥氏体枝晶(初晶)
2、共晶奥氏体枝晶(共晶)
22
(四)防止对策
1、避免铁水氧化;
2、铁水出炉温度适当(<1566℃);
3、严格控制铸件的化学成分(适当提高稀土、镁的残留量);
4、强化孕育;
5、铸件壁厚适当。
23
五、灰铸铁件疏松
铸件材质不致密称为疏松。
(一)特征:
在铸件的小热节处出现许多小细孔;
(二)危害:
1、力学性能下降; 2、渗漏或泄漏。
(三)形成原因:
1、铸件壁厚; 2、碳当量高;
3、铁水温度低。
24
(四)防止对策:
1、适当降低碳当量;
2、合金化;均匀化。
3、孕育处理;
4、适当降低浇注温度;
5、改善铸件的温度场(如放冷铁)
25
六、魏氏石墨
(一)特征:
1、同共晶片状石墨是相互连接的;
2、石墨片延伸至珠光体基体中;
3、石墨片极薄,其厚度只有1800Å
(×10-7m)
(二)危害:力学性能下降一半。
(三)形成原因:Pb、 H2、Al。
(四)防止对策:减少Pb、 H2、Al。
26
组织缺陷